缺點不少,但這依舊是一個極為值得探索的方向。
這件事在當時就引起了徐川的注意,只不過那時候因為在忙碌可控核聚變工程上的事情,他沒法抽出時間來深入研究,只能將這事交給川海材料研究所自己。
一年半多的時間過去,結合研究所的計算材料模型,這種合成高純度的石墨烯薄膜材料的方式有了大幅度的提升。
眾所周知,高品質石墨烯的合成方式難點有三個。
從高純度的單原子層石墨烯層連續合成,到薄膜的轉移,以及連續的工業化都是極其困難的事情。
而經過這一年半的摸索,材料實驗室改進了這種新型電化學合成方式。
首先是對原本的LiFePO4電池的負極材料石墨烯進一度高純度的最佳化。
使用純度在百分之九十九點九九九以上高純度合成石墨來代替原本的電池負極石墨材料。
畢竟LiFePO4電池的負極雖然使用的是石墨,但為了提升電池效能,並不是高純度的石墨,參有雜質。
而這些雜質數量雖然不多,但同樣會在合成石墨烯的過程中影響石墨烯的品質。
當然,這並不是關鍵。
這種電化學合成石墨烯的方式,關鍵問題在於需要進行氧化還原,以及合成的石墨烯轉移上。
後者還算好解決,無論是外界的微波轉移,還是液相剝離法都可以實現,只不過效率不高,會出現殘次品等問題。
而前者,針對氧化石墨烯的還原,就一直都是工業界的難題了。
氧化石墨烯的還原劑雖然有多種選擇,從肼和肼衍生物、到硼氫化鈉等金屬氫化物、強酸、強鹼、醇類、酚類、維生素C、還原性糖(葡萄糖、殼聚糖等)等都能做。
但無論是哪一種,都有著各自的缺點。
比如使用一些酸還石墨烯會導致單層石墨烯結構因受到π-π相互作用而團聚、堆積,導致比表面積縮小,電阻增大,效能大幅降低等問題。
從而限制了其應用前景。
亦或者使用肼或者肼衍生物進行還原,得到的石墨烯雖然盡解決了產物的團聚現象,但是也使得經還原得到的石墨烯中引入了C-N鍵,造成了汙染。
而且使用的水合肼的毒性很大,並不適合使用在大規模生產,工業,以及在生物醫藥當中。
所以徐川對於川海材料研究所到底是怎麼解決這個問題的很是好奇。
順著文件資料,徐川繼續往下看去。
在氧化石墨烯的還原法總結中,他看到了川海材料研究所還原氧化石墨烯的方式。
“.採用不同的薄膜組裝方法將氧化石墨烯修飾於特定的電極基底上,得到經氧化石墨烯修飾後的電極,隨後以此修飾電極作為經典三電極電解體系的工作電極在特定電解質溶液中進行電解反應,從而實氧化石墨烯薄膜的還原。”
“電化學還原法?”
看到這種方式,徐川愣了一下。
他原本以為實驗室這邊是找到了一種新型的還原劑,卻沒想到他們直接脫離了還原劑的限制,使用了另類的電化學方式。
【等將氧化石墨烯在去離子水中超聲1h,然後將其修飾在導電玻璃基底上,透過擴充套件迴圈伏安法(CV,-1.0~1.0 V,相對於可逆氫電極)在0.1 l/L的Na2SO4溶液中與Hg/Hg2SO4和Pt電極作為參考電極和對比電極的標準三電極電池中發生電化學反應以還原氧化石墨烯。】
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